Оптимизация технологического процесса изготовления детали «Корпус», которая входит в узел фурма (инжектор) автоматизированная (Исследовательская часть дипломного проекта), страница 16

Эти процессы выполняют при 520—580° С, т. е. при тех же температурах и для тех же сталей, как и цианирование. Инстру­менты помещают в герметически закрывающийся муфель из жа­ропрочной стали на прокладках так, чтобы режущие грани омы­вались газом. Муфель затем закрывают и для защиты от окисле­ния при подогреве пропускают газ, а по достижении заданной температуры — аммиак (при азотировании), а также аммиак и науглероживающий газ (при нитроцементации).

Выдержка инструментов после нагрева садки составляет 1—2 ч.

После окончания выдержки прекращают подачу газа и выклю­чают печь.

Таким образом, длительность процессов больше, чем при жид­ком планировании, и их применяют для инструментов большого сечения, прежде всего штампов и форм литья.

Обработку проводят так же, как и цианирование в качестве окончательной после отпуска и шлифования и как предваритель­ную — перед закалкой.

После окончательной обработки целесообразно оксидирование

АЗОТИРОВАНИЕ

Степень диссоциации подаваемого аммиака 25—30% (при 520—540° С) и 35—40% (при 550—570° С).

В азотированном слое теплостойких и полутеплостойких ста­лей образуются сложные нитриды вольфрама и хрома (W, Fe)₂N и (Cr, Fe)₂N и карбонитридные фазы M₂₃ (С, N)₆, М₃ (С, N). В слое нетеплостойких сталей, легированных хромом, образуется карбонитрид и возрастает количество карбида М₃С. Кроме того, а-фаза всех сталей насыщается азотом.

Нитридные фазы имеют более высокую твердость (1300—1400 у быстрорежущих сталей и НV 1100—1200 у штамповых сталей с 12% Cr), чем карбонитридные. Поэтому стойкость азотированных инструментов может быть больше, чем после цианирования при работе без динамических нагрузок. В микроструктуре правильно азотированной стали нет четкой границы между азотированным слоем и нижележащими слоями.

Нитриды и карбонитриды наблюдаются в виде мелких округлых частиц. С увеличением длительности процесса до 6 ч при 520° С и особенно при 540—560° С образуются нитридные прожилки и включения e-фазы, сильно охрупчивающие сталь.

АЗОТИРОВАНИЕ КАК окончательная ОБРАБОТКА

Обработка применима для теплостойких и полутеплостойких сталей. Присутствие вольфрама, молибдена и хрома в a-растворе этих сталей способствует образованию дисперсных нитридных фаз большей твердости и устойчивости против коагуляции.

ТВЕРДОСТЬ И ТОЛЩИНА АЗОТИРОВАННОГО СЛОЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА СТАЛИ И ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАКАЛКИ

	Температура, °С		Твердость HV		Толщина слоя, мм
Марка стали 1			при продолжительности азотирования, ч
	закалки	отпус­ка	3	6	3	6
Р18	1280	560	1300—1340	1300—1340	0,08—0,09	0,10—0,11
Р18, Р12, Р6М5	1200	560	1240—1340	1300—1340	0,09—0,10	0,10—0,12

Хром, особенно вольфрам и молибден, а также и кремний затрудняют диффузию азота. В этом же направлении влияют кар­бидные частицы, особенно дисперсные, выделившиеся при от­пуске. Эти элементы увеличивают твердость, но уменьшают толщину азотированного слоя.

По этой причине строение и свойства азотированного слоя зависят не только от режима азотирования, но и от состава стали и ее предварительной термической обработки.

Повышение температуры закалки, увеличивающее концен­трацию a-раствора и количество дисперсных карбидов, выделив­шихся при отпуске, способствует возрастанию твердости, но уменьшает толщину слоя. Повышение температуры отпуска влияет в противоположном направлении.

Твердость и толщина слоя в зависимости от режима азотирования показаны на рис. слева.

Его теплостойкость и износостойкость несколько выше, чем цианированного.